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中国乡村人口数约占全国总人数的49.7%,全国农村农户主要生活能源中,柴草占44.2%,农村柴灶是消耗柴草的主要途径。现今,大多数农村仍保留柴灶用于炊事或煮水,但传统柴灶存在热性能差、污染物排放严重等问题。本文研制了一种内嵌式灶芯,可嵌入到农村柴灶中以改进其性能。以改造后的实验柴灶为对象,试验研究了原料种类、二次风以及铸铁锅尺寸等对柴灶热性能与污染物排放的影响。在浙江省湖州市安吉县受荣村进行柴灶改造试点,实地改造了22个农户柴灶,并测试分析了其中8个柴灶改造前后的热性能与污染物排放特性。主要研究内容和成果如下。（1）适用于农村柴灶改造的内嵌式灶芯研制。根据操作方便、成本低廉与兼容性好等设计原则,研制了一种可用于农村柴灶改造的内嵌式灶芯,具有一二次配风、空气保温和燃料分段燃烧等结构特点,为后续实验柴灶的构建和农村柴灶的实地改造提供了保障。（2）基于内嵌式灶芯的柴灶性能试验研究。原料种类对柴灶热效率的影响不明显;在升温段供热强度、蒸发段供热强度以及炊事功率上,松木>硬木>成型燃料>竹子。4种生物质燃料的SO2排放浓度均低于3.0 mg/m3;在CO排放浓度上,硬木>松木>竹子>成型燃料;在NO、NO2和NOx排放浓度上,硬木>竹子>成型燃料>松木;在颗粒物排放浓度上,松木>硬木>竹子>成型燃料;堆叠式燃烧比分段式燃烧状况更加稳定;4种生物质燃料的NOx含量波动均较为稳定。与未设二次风相比,开设二次风工况下,4种生物质燃料的热效率、升温段供热强度、蒸发段供热强度和炊事功率均有提高,CO、NO、NO2、NOx和颗粒物排放浓度均有降低,验证了二次进风结构参数的合理性。（3）农村柴灶实地改造及其性能试验研究。每个农户柴灶改造时间约2h。不计盘管锅时,柴灶改造后的升温段供热强度、蒸发段供热强度、炊事功率和热效率比改造前平均提高了50.4%,25.7%,43.6%和24.9%。计盘管锅时,柴灶改造后的升温段供热强度、蒸发段供热强度、炊事功率和热效率比改造前平均提高了53.4%,34.1%,50.1%和29.8%。柴灶改造前后的SO2排放浓度均低于3.0 mg/m3。柴灶改造后CO、NO2和颗粒物排放浓度平均降低了75.3%,77.1%和88.5%,但NO排放浓度改造前后变化趋势不一。通过回访调研,农户对柴灶改造效果满意。柴灶改造试点工作受到全球清洁炉灶联盟首席执行官、壳牌集团社会业绩副总裁以及相关中国政府部门领导的关注与肯定。